Correia (mecânica)

Um sistema de correias em V

O surgimento das correias industriais.

A origem e a difusão do uso das correias industriais remetem à revolução industrial. Com a crescente necessidade de se obter produtos em larga escala rapidamente, foi preciso desenvolver sistemas mecânicos confiáveis, robustos e que funcionassem adequadamente. As correias industriais surgiram justamente com o objetivo de proporcionar que todas as engrenagens do maquinário de uma fábrica trabalhem corretamente, sem que haja sobrecargas ou atrasos em alguma etapa. As correias planas foram as primeiras da séries de correias industriais a serem usadas na indústria moderna, sendo confeccionada em couro e outros materiais que permitissem uma maior resistência a atritos e as forças aplicadas pelo maquinário, além de permitir transportes à longa distância dentro da unidade fabril. Embora eficientes na transmissão de grandes forças e cargas por longas distâncias, as correias planas desalinhavam-se facilmente, o que implicava em interromper o processo produtivo até resolver o problema. Para sanar esse defeito, foram desenvolvidos ao longo da primeira metade do século 20 novos tipos de correias industriais, que proporcionassem uma maior eficiência no processo produtivo. Assim, surgiram as correias industriais em V, cujo desenho compacto trazia inúmeras vantagens em relação às planas, sendo que a principal era uma melhor distribuição das cargas suportadas, evitando desalinhamentos constantes, e também colaboravam com o maior conforto ambiente, diminuindo o nível de ruído do maquinário. Embora tenha surgido com a promessa de substituir as correias industriais planas, esse novo tipo de correia industrial acabou servindo como complemento, sendo recomendado para uso em maquinas que possuam pouco espaço físico ou não necessite de grandes velocidades, pois elas são mais lentas que as planas. Enquanto as correias industriais em V são mais adequadas a ambientes compactos e que não exijam distância e velocidade, como motores automotivos e elevadores, as correias industriais planas são usadas ao longo do processo produtivo das principais fábricas em todos o mundo, garantindo uma eficiente e rápida produção em alta escala.

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Referências1.↑ MANUAL CORREIAS INDUSTRIAIS, BORMAX

Introdução

Segundo Virgil (1975), a correia é o elemento flexível, que pode ser composta de vários materiais e formas, responsável pela transmissão de rotação entre duas árvores paralelas ou reversas. Em sua forma mais simples, a transmissão por correias é composta por um par de polias, uma motriz (fixada ao eixo motor) e outra resistente.

A transmissão de potência no conjunto só é possível em decorrência do atrito existente entre polia e correia, e esse atrito é obtido através de uma tensão inicial uniforme entre o conjunto.Quando em funcionamento essa tensão desaparece, nao fica uniforme e observa-se que enquanto um lado fica tensionado o outro fica frouxo, causando consideravelmente uma deformação na correia ("creep").De forma mais simples essa deformaçao pode ser explicada: um lado estica e o outro comprime(volta ao estado inicial).Outro fenômeno que pode acontecer em correias é o "deslize" cuja principal causa é uma tensão inicial insuficiente e/ou sobrecarga no eixo resistente, não dando o atrito necessário entre o conjunto(polia e correia). O fenômeno creep é inevitável,já o deslize pode ser evitado com a aplicação de uma tensão inicial correta na correia. Predefinição:Referencias Correia na mecânica, é uma cinta de material flexível, normalmente feita de camadas de lonas e borracha vulcanizada, que serve para transmitir a força e movimento de uma polia a outras.

Tipos de correias

Correias em um motor marítimo a diesel.

Correias lisas

São utilizada geralmente para transmitir força em máquinas grandes, sendo o modelo mais simples de correias. Trabalham com grandes unidades de força e rotações (até 500 hp com 10.000 rpm). Necessitam de alinhamento preciso das polias para que o sistema não se desencaixe, pois não possui bordas que a mantenha em seu local em casos de desalinhamento, além de polias especiais com centralizadores.

Correias dentadas ou Correias sincronizadoras

São modelos utilizado geralmente por motores de quatro tempos, onde não pode haver alteração na relação, o que ocasionaria falha nos tempos. O sincronismo ocorre entre o pistão e as válvulas para que a explosão e a exaustão ocorram no tempo certo. Correias sincronizadoras ou correias dentadas,são correias em que o torque e a potência transmitidos para a polia não dependem do atrito para tal tarefa.Isso ocorre porque a correia dentada se encaixa nos canais da roda dentada.Esse encaixe promove uma velocidade angular constante sem deslizamento ou fluência.A transmissão por correias dentadas é feita de modo que os dentes da correia não saltem dos canais da roda dentada,por isso existe uma necessidade de uma pré-carga mínima evitando o salto dos dentes quando se da a partida ou quando se para a transmissão. Em consequência da rigidez dos cordonéis a uma imperceptível mudança no comprimento da correia ou do passo do dente.Em função disso a medida em que cada dente da correia engrena com os canais da polia o encaixe permanece até o fim do engrenamento.O perfil do dente e o passo da correia assim como o perfil do dente e o passo da polia são fabricados de maneira suave para manter uma uniformidade entre o dente e o passo da correia junto com o dente e o passo da polia,tendo um encaixe o mais uniforme possível. Em sua maioria os dentes das correias dentadas tem o perfil trapezoidal,porem para usos mais pesados o perfil do dente e modificado para se obter uma maior seção transversal de cisalhamento promovendo uma redução de tensão de cisalhamento no dente da correia.As correias dentadas tendem a operar com suavidade e silêncio e não ha variação da velocidade por ação poligonal como há em transmissão por corrente.O perfil helicoidal e bastante utilizado para usos de transmissão síncrona,para operações que exigem suavidade,silêncio e dentes mais resistentes,um exemplo disso são engrenagens com dentes helicoidais.

Correias em 'V'

Foram desenvolvidas em 1917 por John Gates da Gates Rubber Company. Utilizadas por motores que necessitavam girar mais de duas polias (às vezes quatro), são construídas com material mais resistente devido o maior esforço. Trabalhava com rotações entre 1.000 e 7.000 rpms.

Correias chatas com secção retangular

Existem 2 tipos de correias chatas com secção retangular: 1)Correias chatas de couro: o couro empregado é o das partes dorsais de peles de bovinos curtidas em tanino e cromo. As de maior resistência são as EXTRAMULTOS, preparadas com um ou mais extratos de nylon recobertos, em uma ou ambas as superfícies, por um extrato de couro ao cromo que vai diretamente em contato com a polia. 2) Correias planas a anel contínuo HEVALOID HV e HEVAFLEX: São correias planas, para altas e altíssimas velocidades. As HEVALOI HV apresentam um núcleo de algodão a fibra longa, cobertura de borracha natural e espessura de 1,6mm. As correias HEVAFLEX tem um núcleo de fibra sintética e espessura total de 1mm. Além da característica da falta de junção (anel contínuo) tem a vantagem de serem finas e não apresentarem vibrações, nem mesmo às velocidades elevadíssimas empregadas, por exemplo, nas retificadoras.

Nomenclatura de correias e polias

• F1- FORÇA ELÁSTICA DE TRAÇÃO NO RAMAL TENSO.
• F2- FORÇA ELÁSTICA NO RAMAL FROUXO.
• Ff- FORÇA ELÁSTICA CENTRÍFUGA NA CORREIA.
• Fn-FORÇA TANGENCIAL TRANSMITIDA PELA CORREIA.
• e- BASE DE LOGARÍTIMOS NATURAIS.
• µ- COEFICIENTE DE ATRITO ENTRE A POLIA E A CORREIA TRANSMISSORA DE FORÇA.
• α- ARCO DA POLIA PEQUENA ABARCADO PELA CORREIA(MEDIDA CIRCULAR).
• i-RELAÇÃO DE TRANSMISSÃO
• α-DISTÂNCIA ENTRE OS EIXOS(MEDIDA LINEAR).
• d- DIÂMETRO MENOR DA POLIA.
• D-DIÂMETRO MAIOR DA POLIA.

Nomenclatura somente para correias

• v- VELOCIDADE MÉDIA DA CORREIA EM m/s.
• s-ESPESSURA DA CORREIA EM cm.
• q-SEÇÃO TRANSVERSAL DA CORREIA EM cm2.
• L-COMPRIMENTO DO PERCURSO DA CORREIA.
• Β-FREQUÊNCIA DE FLEXÃO POR SEGUNDO.

Vantagens e Desvantagens de se utilizar a transmissão por correias

• Transmitir potência de uma árvore à outra,sendo um dos elementos mais antigos e mais usados são as correias e as polias.
• Possuem baixo custo inicial, alto coeficiente de atrito, elevada resistência ao desgaste e funcionamento silencioso.
• São flexíveis, elásticas e adequadas para grandes distâncias entre centros.
• possuem grande versatilidade e campos de aplicação.
• A transmissão pode ser afetada por alguns fatores, dentre os principais a falta de atrito, pois quando em serviço, a correia pode deslizar e portanto não transmitir integralmente a potência.
• Podem transmitir grande quantidade de energia, sendo uma das formas mais utilizadas em sistemas de

transmissão de potência.

• Possuem custos relativamente baixos.
• Tendem a proteger a unidade motora.
• Possuem rendimento entre 0,96 a 0,98, pois podem apresentar escorregamentos.

Razões econômicas

• Padronização,

• Facilidade de montagem e manutenção (a disposição é simples e o acoplamento e o desacoplamento são de fácil execução),

• Ausência de lubrificantes

• Durabilidade, quando adequadamente projetadas e instaladas.

Razões de segurança

• Reduzem significativamente choques e vibrações devido à sua flexibilidade e ao material que proporciona uma melhor absorção de choques e amortecimento, evitando a sua propagação,

• Limitam sobrecargas pela ação do deslizamento (podem funcionar como “fusível mecânico”).

• Funcionamento silencioso,

Principais defeitos nas correias

• Correias com os dentes cortados.
• Severo dano nos dentes da correia durante o uso.
• Desgaste incomum nas laterais da correia.
• Desgaste incomum em uma das laterais e corte no meio da correia.
• Excessivo desgaste e quebra da correia.
• Corte longitudinal na correia.
• Flange da polia torta.
• Barulho excessivo na transmissão.
• Desgaste anormal nas polias sincronizadoras.
• Correia amolecida no costado da correia.

Pricipais causas destes defeitos

• Correia vincada antes ou durante a instalação.
• Sobrecarga na transmissão.
• Numero de dentes que se encaixam na polia insuficientes.
• Presença de corpo estranho na transmissão.
• Altíssima tensão.
• Tensão da correia incorreta.
• Sobrecarga na transmissão.
• Transmissão subdimensionada.
• Perfil dos dentes da correia selecionada incorreta.
• Defeitos nas polias.
• Desgaste incomum em uma das laterais e corte no meio da correia.
• Desalinhamento dos eixos e polias.
• Carga e pressão sobre a correia alta.
• Excessivo desgaste e quebra da correia.
• Tensão alta na correia
• Transmissão subdimensionada.
• Defeitos nas polias.
• Corte longitudinal na correia. • Defeito nos flanges das polias.
• Correia correu sobre os flanges da polia.
• Presença de corpo estranho nas polias durante operação.
• Polia desalinhada.
• Pressão lateral muito grande na correia.
• Barulho excessivo na transmissão
• Alinhamento incorreto dos eixos.
• Tensão da correia muito alta
• Sobrecarga na correia sincronizadora.
• Correia muito larga com alta velocidade.
• Desgaste anormal nas polias sincronizadoras.
• Material da polia não recomendado.
• Polia com o passo fora de especificação.
• Superfície de contato dos dentes insuficiente.

Principais soluções encontradas

• Não vinque as correias.
• Instale polias e correias mais largas ou de maior capacidade de força.
• Aumente o diâmetro da menor polia.
• Remova qualquer corpo estranho, e proteja a transmissão.
• Tencione corretamente.
• Severos danos nos dentes da Correia.
• Instale correias e polias com maior capacidade de força ou aumente a largura das correias e das polias.
• Verifique o passo e troque a correia se necessário.
• Troque todas as polias.
• Alinhe corretamente os eixos.
• Alinhe corretamente as polias.
• Reduza a tensão da correia.
• Aumente a largura da correia e das polias.
• Troque todas as polias.
• Polia desalinhada.
• Pressão lateral muito grande na correia.
• Realinhe a polia.
• Realinhar os eixos.
• Reduza a tensão da correia.
• Aumente o diâmetro da polia.
• Aumente a largura ou o passo da correia.
• Reduza a largura da correia ou recalcule o acionamento.
• Realinhar os eixos e as polias, e tencionar corretamente.
• Remover o corpo estranho e proteger o acionamento.
• Utilize polias com materiais mais resistentes.
• Troque as polias pelo passo correto.
• Use uma polia padronizada.
• Correia amolecida no costado da correia.
• Efeitos de contaminação por água, óleos ou outras substâncias químicas.

1 Referências

↑ MANUAL DE CORREIAS, SHINEIDER,Correias Schneider Ltda, 11/2006

Ver também

• Rotações por minuto
• Movimento periódico